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适合古陶瓷成分无损检测的方法有哪些?原理有何不同

无损检测X射线 X射线荧光分析 中子活化分析
发布:2021-01-05 10:42:18     来源:说说古玩科技检测和评估

藏家追逐的高等级陶瓷完整器弥足珍贵,在古陶瓷成分无损检测中因其无损伤受到一些藏家推崇。适合古陶瓷成分无损检测的方法有能量色散X射线荧光分析(EDXRF)、质子激发X荧光分析(PIXE)、同步辐射X射线荧光分析(SRXRF)和中子活化分析(NAA)。这几种分析方法用的激发源不同但工作原理相似。


 

能量色散X射线荧光分析(EDXRF)是一种简便和常用的适合古陶瓷完整器无损原位测量的方法。通过定量测定瓷胎、瓷釉和色料中主量和微量化学成分组成及其含量,与可溯源的对应标准样品数据比对,达到溯源和断代。通常条件下,古陶瓷胎、釉和色料中全元素谱几乎不随时代变迁而变化,现代高仿品难以实现表面和内在的全面仿制。能量色散X射线荧光分析仪(EDXRF)分台式、手持式和落地式3种。台式样品室较小,适合小型器物或小块样品的测量。手持式便于携带,适合野外的简易测量,因在大气条件下测量,灵敏度和精度偏低,轻元素不能分析,可用于古陶瓷初步检测。落地式机器目前最大的真空样品室为60厘米´60厘米´60厘米,对更大的完整器仍然无能为力。

质子激发X荧光分析(PIXE)是利用加速器产生的质子束作为激发源,将质子束引出,既可有损又可无损分析古陶瓷化学成分的方法,其工作原理和优缺点与X射线荧光分析十分相似,相对X射线荧光分析具有灵敏度和分析精度高的优点。加速器是大型设备,价格昂贵,只有在国家的科研院所和高校才具备这样的分析条件。

同步辐射X射线荧光分析(SRXRF)是以同步辐射X射线作为激发源分析古陶瓷中元素种类和含量的方法。同步辐射X射线荧光分析既可以进行样品破损分析又能进行完器分析,可同时进行多元素测量,分析的元素浓度范围宽等特点,尤其是分析极为稀少和珍贵的古文物完器,更能发挥其优越性,由于运行成本高只适合科研课题研究。

中子活化分析(NAA):经过中子辐照后,陶瓷样品中元素变成对应的同位素并放射γ射线(伽马射线),用探测器测量表征各元素的γ射线强度,通过解谱、标定和数据处理获得样品中各元素的含量,是古陶瓷溯源研究中十分重要的方法。利用中只管作为激发源可以实现完整器的无损分析,由于瓷器经中子照射后会产生长寿命的放射性核素,不适合民间古陶瓷藏品的检测。

这些古陶瓷化学成分分析的最大缺点是依据可溯源的标准样品和参考数据进行比对识别,需要建立庞大的可以溯源的、基本覆盖化学成分变化范围的古陶瓷标本数据库。如果没有获得可溯源的标准样品和参考数据库将束手无策。

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